Aká je úloha samovražejúcich ložísk v strojových zariadeniach? -„Systém spoločného a chrupavky“

Ak je vybavenie zariadenia prirovnávané k „ľudskému telu“ v pohybe, samoznámy ložiská Hrajte kombinovanú úlohu kĺbov a systému chrupavky v ľudskom tele - sú to kľúčové náboje podporujúce pohyb a „strážcovia mazania“ znižujúce trenie a vplyvy tlmenia. Táto úloha je stelesnená v nasledujúcich troch aspektoch:

Kĺby: Pivot pre nosenie a pohyb zaťaženia
Ľudské kĺby spájajú kosti, medvedie zaťaženia a vysielacie sily; Podobne sú samovražené ložiská umiestnené v kľúčových uzloch mechanického prenosu (ako sú rotujúce hriadele a spojovacie tyče), pričom vykonávajú funkcie prenosu záťaže a vedenia pohybu.

l Vysoká nosnosť kapacity: Rovnako ako kolenný kĺb podporuje hmotnosť tela, mosadzné ložiská s vysokou pevnosťou s konečným tlakom 30-50 MPA vydrží extrémne tlaky v ťažobných strojoch, čo je podobné tomu, ako kĺbová chrupavka rozptyľuje stres prostredníctvom kolagénov s vysokou hustotou.

l Flexibilita pohybu: Nízky koeficient trenia (0,08-0.12) ložísk zaisťuje, že zariadenie funguje rovnako flexibilne ako ľudské kĺby, čím sa zabráni strate energie v dôsledku „koktania“.

Chrupavka a synoviálna tekutina: Synergia samoliečenia a odolnosti proti opotrebeniu
Ľudská chrupavka vylučuje synoviálnu tekutinu na zníženie trenia, zatiaľ čo matricový materiál (ako je mosadz s vysokou pevnosťou) a zabudované tuhé mazivo (grafit, molybdén disulfid) samolubrikujúcich ložísk simulujú tento „dynamický mechanizmus mazania“:

l Úloha chrupavky: Vysoká tvrdosť (HB 180-220) a odolnosť proti opotrebeniu (miera opotrebenia 0,5 × 10⁻⁴ mm³/(n · m)) s vysokou pevnou mosadzou sa podobá na tlaňový a šmykový odpor chrupavky, čím chráni matricu pred priamym opotrebením.

l Úloha synoviálnej tekutiny: Vstavané lubrikanty sa rovnomerne uvoľňujú pod trením zahrievaním a tvoria nanometrový prenosový film (približne 1-5 μm), čo je podobné ochrannej vrstve tvorenej synoviálnou tekutinou medzi povrchmi kĺbov, čím sa dosiahne „dodatočné napájanie oleja“.

Imunitný systém: adaptabilita životného prostredia a potenciál s vlastným oplácaním
Ľudské kĺby sa môžu prispôsobiť zmenám teploty a odolávať zápalovej erózii, zatiaľ čo samovražené ložiská sa vyrovnávajú s komplexnými pracovnými podmienkami prostredníctvom návrhu materiálu:

l Odolnosť proti korózii: Hliníkové a mangánske prvky vo vysokopevnostnej mosadze tvoria pasívny film, ktorý odoláva kyselinovej, alkali a morskej vode (so 40% zlepšením odolnosti voči korózii nad plechovkou), podobne ako antibakteriálne zložky synoviálnej tekutiny.

l Odolnosť v únave: Ložiská zostávajú stabilné pri častých počiatočných zastávkach alebo nárazových zaťaženiach (únavová pevnosť ≥ 200 MPa), čo je podobné tomu, ako ľudské kĺby opravujú mikroferovanie prostredníctvom regenerácie chrupavky.

Porovnanie prípadu: Neúspešné ložiská verzus artritída

Samoobežné ložiská, napríklad „inteligentný kĺbový systém“ pre strojové zariadenia, využívajú vysoko pevnú mosadz ako „kosť“ a tuhé mazivo ako „synoviálna tekutina“, aby sa dosiahla efektívna a dlhotrvajúca prevádzka bez vonkajšieho zásahu. Tento dizajn nielen napodobňuje vynikajúcu synergiu biologických systémov, ale tiež presahuje fyziologické limity výkonu (napríklad odobené v teplotách až do 300 ° C a tlaky až do 50 MPa), pričom priemyselné vybavenie smeruje k spoľahlivejšiemu a autonómnej evolúcii.